1963 年,奥地利昆虫学家赫伯特·赫兰 (Herbert Heran) 和德国行为科学家马丁·林道尔 (Martin Lindauer) 注意到蜜蜂在空中飞翔的方式有些奇怪。
当选择蜜蜂时接受过飞越湖泊训练,只有水面有波浪和波纹,他们才能到达对岸。
另一方面,如果湖水像镜子一样光滑,昆虫就会突然降低高度,直到一头撞进看起来像液体的玻璃上。
当时的研究结果支持了蜜蜂在飞行过程中使用视觉提示进行导航的观点,而后续研究现在为这些才华横溢的小飞行员的飞行策略提供了令人着迷的见解。
研究人员重复了 1963 年的实验,尽管是以一种更合乎道德的方式,但研究人员发现,蜜蜂通过观察下方的地面速度来调节飞行高度。
实验在室外一条 220 厘米长(87 英寸)的矩形隧道内进行,天花板和地板上装有镜子,可以覆盖成普通的旧墙。
当所有镜子都被覆盖时,蜜蜂通常会从隧道的一侧飞到另一侧的甜食,同时保持近乎恒定的高度。
当天花板被拉开,露出一面镜子时,隧道的高度似乎增加了一倍,蜜蜂很容易就穿过了。
但当地板变成一面镜子,使地面看起来更加遥远时,碰撞开始了。蜜蜂一开始会正常飞行,但在飞行约 40 厘米(15 英寸)后,它们的高度会开始下降,直到昆虫与玻璃底部相撞。
当天花板和地板都是镜子时,形成一对平行的无限墙壁,蜜蜂在飞行大约八厘米(三英寸)后就会开始失去高度,很快就会落地。
研究结果与空间定向障碍这有时会让人类飞行员感到震惊。当飞行员无法看到他们的地面速度时,他们很难保持高度。
即使在'墓地螺旋’,人类的感官可能会欺骗我们,让我们认为我们仍在水平飞行。这就是为什么飞机仪表如此重要;它们帮助我们克服空间错觉,即使地面或水面上没有纹理或阴影,也能让我们的飞机保持在高空。
不幸的是,蜜蜂没有备用系统来帮助它们。即使隧道的后半部分只存在镜面地板,他们从前半部分开始的稳定飞行也突然被剧烈的坠落打断。
“有趣的是,我们的双镜条件使我们能够更接近[Heran & Lindauer]所使用的在平静水面上空飞行的飞行条件”,这项新研究的作者写。
“我们的结果与他们的结果一致,因为蜜蜂在没有腹侧光流的情况下会失去高度。”
简而言之,蜜蜂似乎利用地面上的视觉提示来保持其高度,而不是天空中来自上方的视觉提示。
当地面不再为昆虫提供适当的基线时,研究人员认为它们会降低高度,看看它们是否能够重新获得“腹侧视流”。
他们认为它比实际距离更远,最终撞到了地面。
如果实验中的蜜蜂有更广阔的视野,它们可能会利用周围的其他线索来帮助保持高度。但是,当飞过一个大的、静止的湖泊或封闭的隧道时,昆虫几乎没有其他方法可以用来测量它们的高度。
有趣的是,类似的实验发现果蝇不使用腹侧视流来控制它们的高度。因此,不同的物种可能会使用不同的技术来维持飞行。
在高海拔地区,人们经常被告知不要向下看,以免摔倒。但如果蜜蜂遵循同样的指令,它的崩溃将是不可避免的。
该研究发表于生物学快报。